专题二十七 固结试验（课件）-河北省对口升学《地基与基础工程施工》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十七 固结试验 《地基与基础工程施工》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 明确固结仪由容器、加压装置、量表等组成 1 公式中关键参数，如孔隙比变化量、压力差 2 固结试验的操作步骤 3 试样要求：避免扰动，保持天然含水率 4 常见考点 一、考纲解读 考试要求： 02 能准确识别固结试验的核心仪器（如固结仪的组成部分）和常用用品（如环刀、透水石等），并说明其基本作用。 01 03 能简述固结试验的关键操作步骤（如取土样、装样、分级加压、测稳定变形的顺序和要点）。 能说出成果整理中需计算的2个主要指标（如压缩系数、压缩模量）和1项注意事项（如避免土样扰动、加压均匀等）。 易考题型： 选择题：考核仪器设备的识别，如固结仪、环刀的特点；操作步骤的先后顺序，如先装样还是先调量表；成果整理里参数概念，如压缩系数的含义。 简答题：简述操作步骤，要求条理清晰；阐述成果整理时绘制曲线的要点；列举注意事项。 计算题：给出试验数据，要求计算压缩系数、压缩模量等。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 1.仪器设备及用品 本试验的目的是测定土样在侧限条件下的压缩系数、压缩模量等指标,用以评价土的压缩性和计算建筑物的沉降量。 土的固结试验方法有标准固结试验、快速固结试验、应变控制加荷固结试验。本节介绍标准固结试验方法。 二、知识点梳理和重点概念复习 1.仪器设备及用品 固结仪器(固结仪；百分表，分度值为0.01mm；环刀；其他：天平、秒表、烘箱、修土刀、称量盒、滤纸等。 二、知识点梳理和重点概念复习 2.操作步骤 (1)用环刀切取原状土试样,并测出土样的密度、含水率和比重。 (2)把护环和大的透水板放人固结容器内,并放上一张滤纸,将带有试样的环刀刃口向下装人护环内,放上导环,试样上依次放上滤纸和稍小的透水板最后放上加压盖板,并将装好试样的压缩容器置于加压框架的正中。 (3)在砝码吊盘上施加1kPa的预压荷载,使固结仪的各部分接触良好,并调平加压杠杆。 二、知识点梳理和重点概念复习 2.操作步骤 (4)安装百分表,预调百分表小指针大于6mm以上,并调整百分表外环,使大指针读数为零。 (5)卸去预压荷载,施加各级压力,压力等级宜为50kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa、800 kPa、1 600 kPa、3 200 kPa等。 (6)在加荷的同时开始计时,每一级荷载需加压 24h,加完一级荷载,记录百分表读数,再加下一级荷载,按此步骤直至全部加荷完成。试验过程中,应始终保持加压杠杆的平衡。 (7)试验结束后,应迅速拆除仪器,取出带土的环刀,整理干净。 二、知识点梳理和重点概念复习 3.成果整理 (1)按式6-7计算试样的初始孔隙比： e0 = - 1 （6-7） 式中 e0 —— 试样初始孔隙比; Gs —— 土粒比重; ρw —— 水的密度，一般取1g/cm3； w —— 试样初始含水率，%; ρ —— 试样初始密度，g/cm3。 二、知识点梳理和重点概念复习 3.成果整理 (2)按式6-8计算各级荷载变形稳定后的孔隙比: ei = e0 - (1+e0) (6-8) 式中 ei —— 某级荷载下变形稳定后的孔隙比; △hi —— 某级荷载下试样变形稳定后的总变形量，mm; h0 —— 试样初始高度，mm; e0 —— 试样初始孔隙比。 二、知识点梳理和重点概念复习 3.成果整理 (3)按式6-9计算某一压力范围内的压缩系数: av = (6-9) 式中 av —— 某一压力范围内的压缩系数.kPa-1或 MPa-1; pi —— 某一压力值。kPa或 MPa; ei —— 某级荷载下变形稳定后的孔隙比。 二、知识点梳理和重点概念复习 3.成果整理 (4)按式6-10计算某一压力范围内的压缩模量: Es = （6-10） 式中 Es —— 某一压力范围内的压缩模量，kPa或MPa; epi —— 某一压力段起始压力对应的孔隙比; av —— 某一压力范围内的压缩系数，kPa-1或 MPa-1。 二、知识点梳理和重点概念复习 3.成果整理 (5)绘制压缩曲线 以孔隙比e为纵坐标,压力p为横坐标,绘制e-p曲线,如图 6-8 所示。 4.记录 本试验记录格 式见表6-7。 二、知识点梳理和重点概念复习 3.成果整理 5.注意事项 (1)试验过程中不能卸载,百分表不用归零。 (2)随时调整加压杠杆,使其保持平衡。 (3)加荷时应轻拿轻放,不得对仪器产生振动。 (4)安装百分表时,预调值要大于6mm。 (5)百分表的分度值为0.01mm。 题目 1： 下列属于固结试验成果的是（ ） A. 最优含水率 B. 压缩系数 C. 内摩擦角 D. 黏聚力 选择题 三、常考习题练习与讲解 答案：B 解析：压缩系数是固结试验的核心成果，其他指标需通过击实试验、直剪试验等测定。 题目 2： 透水石未饱和会导致（ ） A. 排水速度加快 B. 排水受阻，变形慢 C. 土样扰动 D. 压力无法施加 选择题 三、常考习题练习与讲解 答案：B 解析：未饱和的透水石内部有空气，阻碍孔隙水排出，导致土样变形速度减慢。 题目 3： 测量变形的量表精度通常为（ ） A. 1mm B. 0.1mm C. 0.01mm D. 0.001mm 选择题 三、常考习题练习与讲解 答案：C 解析：固结试验中，量表精度需达到0.01mm，才能准确测量微小变形。 题目 4： 固结试验中，土样的高度一般为（ ） A. 10mm B. 20mm C. 50mm D. 100mm 选择题 三、常考习题练习与讲解 答案：B 解析：标准固结试验中土样高度通常为20mm，便于在压力下产生可测量的变形。 题目 5： 下列操作会导致试验误差的是（ ） A. 土样上下放置透水石 B. 加压前检查量表归零 C. 土样装样时出现气泡 D. 每级压力记录变形时间 选择题 三、常考习题练习与讲解 答案：C 解析：装样时的气泡会占据空间，影响孔隙水排出和变形测量，导致误差。 题目 6： 压缩系数的单位是（ ） A. MPa B. MPa⁻¹ C. kPa D. 无量纲 选择题 三、常考习题练习与讲解 答案：B 解析：压缩系数a = Δe/Δp，Δp单位为MPa，故a的单位为MPa⁻¹。 1.固结试验的主要目的是测定土的______特性。 答案：压缩 解析：通过试验获取压缩系数、压缩模量等指标，反映土在压力作用下的压缩能力。 2.装样时若土样中存在_____，会影响变形测量的准确性。 答案：气泡 解析：气泡占据空间，会导致孔隙水排出路径受阻，使测量的变形量偏小或失真。 填空题 三、常考习题练习与讲解 3.压缩模量的单位是______。 答案：MPa（或兆帕） 解析：压缩模量是应力与应变的比值，应力单位为MPa，故压缩模量单位为MPa。 4.分级加压的压力等级通常按______（等差/等比）规律递增。 答案：等比 解析：常见压力等级如12.5、25、50kPa等，后一级压力是前一级的2倍，属于等比递增。 填空题 三、常考习题练习与讲解 1.透水石无需饱和即可直接使用。（ ） 答案：× 解析：未饱和的透水石内部有空气，会阻碍孔隙水排出，减慢变形速度，影响试验进度和精度。 2.压缩模量是反映土抵抗压缩能力的指标。（ ） 答案：√ 解析：压缩模量越大，土在压力作用下的变形越小，抵抗压缩的能力越强。 判断题 三、常考习题练习与讲解 3.固结试验中，土样高度越大，测量的变形越明显。（ ） 答案：× 解析：土样高度过大时，相同压力下的相对变形量反而偏小，不利于精确测量，标准高度多为20mm。 4.试验结束后，应先卸载再取出土样。（ ） 答案：√ 解析：先卸载可避免土样在压力作用下突然弹出，保证操作安全，也便于完整取出土样。 判断题 三、常考习题练习与讲解 三、常考习题练习与讲解 1.简述分级加压的目的。 答案：分级加压是为了模拟实际工程中地基土在建筑物荷载逐渐增加过程中的固结情况，通过逐级施加不同压力，测定土在各压力下的变形特性，更贴合工程实际。 简答题 三、常考习题练习与讲解 2.透水石在试验中的作用是什么？使用前为何要饱和？ 答案：作用：允许土样中的孔隙水顺利排出，保证固结过程正常进行。 饱和原因：未饱和的透水石内部有空气，会阻碍孔隙水排出，减慢土样变形速度，影响试验精度和效率。 简答题 三、常考习题练习与讲解 3.成果整理中，压缩系数的计算公式是什么？其物理意义是什么？ 答案：计算公式：a =（e₁ - e₂）/（p₂ - p₁），其中e₁、e₂为前后两级压力下的孔隙比，p₂ - p₁为压力变化量。物理意义：反映土在某一压力区间内的压缩性大小，值越大，压缩性越高。 简答题 三、常考习题练习与讲解 4.固结试验中，为什么要保证土样无扰动？ 答案：土样的天然结构和孔隙状态直接影响压缩特性，扰动会破坏其原有结构，导致孔隙更易压缩，测得的压缩系数等指标偏大，无法反映土的真实工程性质。 简答题 重点复习知识点： 1.重点掌握固结试验的核心仪器是固结仪（由土样容器、加压装置、量表组成），以及常用用品（环刀、滤纸、透水石）的具体作用：环刀用于切取和保持原状土样，滤纸防止土颗粒堵塞透水石，透水石保证孔隙水顺利排出，量表测量土样变形。 2.牢记试验的核心流程：用环刀取无扰动土样→装样（土样上下放置滤纸和透水石）→按12.5、25、50kPa等顺序分级加压→每级压力下测变形至稳定（1小时内变形≤0.01mm）。尤其注意装样和加压环节的规范操作，这是试验成功的关键。 3.成果整理需掌握压缩系数和e-p曲线的绘制；注意事项重点记3点：土样需无扰动、透水石要提前饱和、加压需均匀且待变形稳定后再进行下一级。这些直接影响试验结果的准确性。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$